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協働ロボットを導入するメリットとは?おすすめの協働ロボット3選

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公開日: 2021.06.25
更新日: 2021.06.28

「協働ロボットにはどのような作業が行えるの?」
「協働ロボットを導入することで、どんなメリットがあるの?」

業務改善を図ろうとしている企業の中には、協働ロボットの導入を検討している方も多いのではないでしょうか。

実は、協働ロボットには業務改善を図れるだけでなく、製造ラインが安定するなどのメリットがあるのです。

本記事では、協働ロボットの概要や企業が導入するメリット、過去の協働ロボットの導入事例を紹介します。

最後には、おすすめの協働ロボットを紹介するので、この記事を読んで協働ロボットを導入すべきなのか検討してみましょう!

目次
目次

協働ロボットとは

協働ロボットとは

協働ロボットとは、人と協力して働くことができるロボットのことで、産業ロボットの中でも現場で採用されることが多いです。

従来は安全柵がなければ現場にロボットを導入することができませんでしたが、2013年に労働安全衛生規則が改定され、安全柵がなくてもロボットを現場で活用できるようになりました。

協働ロボットといえば、自動車の製造ラインで利用されているシーンを目にした方もいるかもしれませんが、実は、物流や食品の製造ラインでも活躍しています。

ロボット技術の発展により、ロボット本体に安全センサーを組み込むことができるようになり、協働ロボットの開発が進み、今では多くのメーカーが協働ロボットを展開しているのです。

現在販売されている協働ロボットは、タブレット端末などで独自の動きをロボットにさせたり、手動で操作できるため、機械に疎い人でも簡単に扱える操作性になっています。

協働ロボットに細かい指示を出せるようになったことから、部品の組み立てやラベルの貼り付け、製品の積み込みなど人手がかかる作業に導入することが可能になりました。

大型なものから、小型なもの、軽量なものなど、さまざまな場面や用途に活用できるようにいくつかのモデルが展開されているので、目的に合わせて協働ロボットを導入することができます。

協働ロボットの4つの導入メリット

協働ロボットの4つの導入メリット

協働ロボットの導入メリットを紹介します。

協働ロボットを導入することで、得られるメリットは以下の4つです。

  1. 人手不足の解消
  2. 人件費の削減
  3. 品質の向上
  4. 生産性の向上

順に紹介するので、自社で協働ロボットを導入するとどのようなメリットがあるのか考えてみましょう!

(1)人手不足の解消

人手不足の解消

協働ロボットを導入することで、人手不足の解消に役立てることができます。

人間の代わりに黙々と働いてくれるので、人員が不足しがちな工場など、現場でも人手を確保することが可能です。

清潔感がなく危険と隣り合わせな現場も多く、お世辞にも労働環境が良いとはいえない職場では、なかなか人員を集めることは難しいでしょう。

しかし、協働ロボットであれば、人間が働くには難しい環境でも作業をすることができるため、人手不足に悩まされている職場に最適です。

協働ロボットは、プログラミングやデータのインストールによって稼働するので、人員教育をする必要がなく、即戦力として活用できます。

これまで人間が行っていた作業を協働ロボットが担えば、その分の人手が空き、他の業務にリソースを割くことが可能です。

製造ラインなどに人手を割かなければならず、職場全体で人員不足に陥っている企業は、協働ロボットを導入し人員配置の見直しをして労働環境を整えましょう!

(2)人件費の削減

人件費の削減

協働ロボットによって、現場に必要な人員を減らすことができるため、人件費の削減を実現します。

従来、人間が行っていた作業を協働ロボットが代わりに行うため、現場に必要な人員が少なくなるのです。

人間の場合は、決められた労働時間内しか働くことができず、もし労働時間をオーバーしてしまうと、残業代が加算されてしまいます。

また、新人の教育をしなければならず、ある程度独り立ちするまでに時間と人手を必要とするので、さまざまなコストが発生するでしょう。

会社を運営する上で、人件費が一番コストがかかるので、運営コストを削減したい企業は、協働ロボットの導入を検討してみてください。

(3)品質の向上

品質の向上

協働ロボットを導入することで、品質の向上を図ることが可能です。

協働ロボットは設定された通りの動きをするので、人間が行うよりも正確に作業をすることができます。

人間が行えば、どうしても集中力の欠如や疲れなどによってミスが発生し、製品の品質に差が生まれることがあるものです。

また、作業者の能力によって、製品の出来が左右されることがあります。

たとえば、欠損している製品を見極めて除去する作業は、集中力や視野の広さ、判断力などを必要とするので、一定レベルの品質を確保するためには、優れた人員を配置しなければなりません。

しかし、協働ロボットであれば、製品として成立する品質レベルを設定しておけば、プログラム通りに作業を淡々と行ってくれるため、人間よりも品質のバラツキを防ぐことができます。

大量生産などで人間では高いレベルの品質の管理が難しい作業に協働ロボットを導入することで、安定して品質の高い製品を生産することができるでしょう。

(4)生産性の向上

生産性の向上

協働ロボットは、人間と異なり労働効率は低下しないので、生産性を向上できます。

人間が作業を行う場合、集中力は長く持続しないため、休憩時間を確保する必要があるでしょう。

また、作業者のその日のコンディションによって製品の品質にバラツキが生まれ、製品として成り立たなければ、時間や資源を無駄にするだけでなく、新たに製品を作り直す手間が発生してしまいます。

協働ロボットを導入すれば、効率の良い生産ラインを確保できるため、時間を無駄にすることなく、一定の品質の製品を必要な分だけ生産することが可能です。

さらに、協働ロボットが一部の作業を担うことで、それまで作業に従事していた人員を他の作業に充てることができるようになるため、企業内の作業効率がアップします。

さらに、夜間に長時間稼働させれば、24時間体制を確保できます。

導入コストはかかりますが、長期的に見れば、人件費を抑えつつ効率的な生産ラインを確保できるため、長期を見据えている企業は導入を検討してみましょう!

協働ロボットの6つの導入事例

協働ロボットの6つの導入事例

協働ロボットを導入するに至った理由や、実際に導入してどのような効果があったのかなど、各企業の協働ロボットの導入事例について紹介します。

今回紹介する導入事例は、以下の6社です。

  1. 五洋食品産業株式会社
  2. 日本ハムファクトリー株式会社
  3. 株式会社北斗園
  4. セントラルパック株式会社
  5. 株式会社タカキベーカリー
  6. 堂本食品株式会社

順に紹介するので、協働ロボットを導入した後をイメージするときの参考にしてみてください。

(1)五洋食品産業株式会社

五洋食品産業株式会社

五洋食品産業株式会社では、ケーキ型にクッキングシートの取り付けをロボット化しました。

焼成後の型と生地を剥離しやすくするために、ケーキ型に生地を流し込む前に側面と底面にクッキングシートを取り付けていたのですが、従来は3名の人員を配置して行っていたのです。

ケーキの製造ラインを人手で行っていたが、将来の人手不足を考慮した結果、品質や生産性の向上を狙う上で、自動化が必要と判断したことがきっかけで協働ロボットの導入に至りました。

導入した協働ロボットは「垂直多関節ロボット Viper 650(オムロン株式会社)」で、製造ラインに2台採用。

ロボット1が側面用シートを巻き取りケーキ型の側面にセット、ロボット2が底面用シートを底面にセットする流れです。

導入した結果、以下のような効果が得られました。

労働生産性

1.5倍

必要人員

9人→6人

労働時間

12時間→12時間

生産量

7,200個→7,200個

その他効果

苛酷な労働(高温環境下)の削減

7,200個の商品を製造するのに必要な人員が削減され、その分労働生産性が向上したことが分かります。

高温環境下での作業になるため、必要人員を削減することで、一人ひとりの過酷な労働条件で働く時間の削減に成功しました。

現在、改良や調整を繰り返して、さらに人員削減を目標に取り組んでいます。

(2)日本ハムファクトリー株式会社

日本ハムファクトリー株式会社

日本ハムファクトリー株式会社は、ハム・ソーセージギフト製品の包装工程に協働ロボットを導入しました。

従来の工程では、5人の人員を配置し2人で製品を移送し3人がコンベアに製品を投入していたので、1つの工程に対し必要な人員が多かったのです。

もともとハム・ソーセージ業界はお中元・お歳暮の時期に繁忙期が訪れ、それ以外の時期との閑繁差が大きいのが特徴といえます。

日本ハムファクトリー株式会社は繁忙期に大量の人員確保のために採用活動を行いますが、生肉製造現場の独特の臭いなどが原因で、短期労働者の確保が困難な状況でした。

そこで、省力化・省人化を進めるために、協働ロボットの導入に至ったのです。

導入した協働ロボットは「CORO(ライフロボティクス株式会社)」で、ライフロボティクス株式会社に相談し、作業ができるように5本指のロボットハンドに改良して生産ラインに組み込みました。

網台車に積載された加熱冷却後の製品を2人の人員でコンベアに投入し、コンベア上に流れた製品を2台の協働ロボットがそれぞれ2個づつ掴み上げ、包装機に投入する流れです。

最後に1人が検品手直しを実施して、1つの工程が終了します。

協働ロボットの導入によって、得られた効果は以下の通りです。

労働生産性

1.7倍

必要人員

5人→3人

労働時間

15時間→15時間

生産量

20,000個→20,000個

その他効果

長時間の肉体労働の削減

生産量は変わらないまま必要な人員が削減されているため、その分労働生産性が1.7倍とアップしています。

協働ロボットの導入によって、長時間の肉体労働を削減でき、製品の品質の向上にもつながりました。

現在は協働ロボットのメリットを生かしながら、人員不足解消に努めています。

(3)株式会社北斗園

株式会社北斗園

株式会社北斗園は、熊野筆の生産における全ての工程を一体化された協働ロボットを導入しました。

熊野筆の生産では、筆先の形作りや接着などさまざまな工程が必要で、各工程が複雑なため機械化されておらず、ほとんどが手作りの製品でした。

しかし、熊野筆の業界では、安価な中国製品の台頭や毛筆需要の低迷、職人の高齢化などさまざまな問題に直面しており、これらの問題をクリアするためにも製造工程の自動化やコストカットが必須の状況だったのです。

そこで、熊野筆の生産技術を応用して、ネイル用熊野筆を自動生産する協働ロボットの導入に至りました。

世界一のブラシ穂首オートメーション製造メーカーである株式会社ソリトンコーポレーションに協力してもらい、ネイル用熊野筆製造の全工程を一体化したロボットシステムを導入。

「計量工程」「コマ入れ工程」「型出し工程」「仮付け工程」「ターンテーブル移載工程」「丈合わせ工程」「根本切断工程」「接着工程」「バリ取り工程」の9つの工程を全て自動化することに成功しました。

また、協働ロボットの導入で得た効果は以下の通りです。

労働生産性

30倍

必要人員

6人→2人

労働時間

6時間→4時間

生産量

3,000本→20,000本

その他効果

短期納品、生産能力増強

協働ロボットが全て生産作業を担うようになったため手作業がなくなり、必要な人員は、ロボットの操作や調整を行うための1人だけになりました。

従来の生産ラインでは6人必要でしたが、2人(交代制のため)いれば人員が足りるようになったので、労働生産性が劇的に向上したのです。

現在は熊野筆の産地である熊野町全体の活性化に貢献しています。

(4)セントラルパック株式会社

セントラルパック株式会社

セントラルパック株式会社は、殺菌後のレトルトパウチをカートナーに供給する作業に協働ロボットを導入しました。

協働ロボットの導入前は、高速カートナーへのパウチ供給作業や手直し作業、空トレー回収作業を3人で行っていました。

カレーや釜飯などのレトルト食品の製造をさまざまな企業から請け負っていたため、汎用性が求められていたことから、なかなか自動化が進みませんでした。

製造現場では人手不足が深刻化しており、会社の方針で手作業をなるべく自動化する方向になったため、高速カートナーへのパウチの供給作業を自動化を目的に協働ロボットの導入に至ったのです。

セントラルパック株式会社が導入した協働ロボットは「FANUC Robot M-2iA(ファナック株式会社)」です。

サポート要員が製品の台車をセットして、トレー1枚ずつ切り離してカメラが製品の位置情報をチェックできるようにします。

FANUC Robot M-2iAがパウチの位置のズレや重なった製品の角度を調整して、サブコンベアに整列し、空トレーを回収しつつ7袋ずつメインコンベアに移載して台車で拠出する流れを確立しました。

この一連の作業を自動化することで得られた効果は以下の通りです。

労働生産性

3倍

必要人員

6人→2人

労働時間

8時間→8時間

生産量

62,400個→62,400個

その他効果

過酷作業の軽減

従来は高温多湿な環境の中、前傾姿勢で長時間労働をしていたため、従業員にかかる負担は大きなものでした。

また、作業者の熟練度により供給量のバラツキも見られていましたが、協働ロボットの導入により、従業員にかかる負担の軽減や必要人員数の削減、供給量の安定などさまざまな効果が表れているといえるでしょう。

現在は、他の食品工場にはない独自のロボット技術の開発に取り組んでいます。

(5)株式会社タカキベーカリー

株式会社タカキベーカリー

株式会社タカキベーカリーは、箱単位でのラベルの貼付に協働ロボットを導入しました。

従来は、人が手作業で製品にラベルの貼付を行っており、5名の作業員が9時間かけて1日約23,000個の製品にハンドラベラーを用いてラベル処理をしていたのです。

ラベルの貼付作業は納品時間の関係上、夜間に行うことが多く、作業者の確保が困難な状況で、貼付精度のバラツキや貼り付けミスなど、品質の差や人為的ミスが発生していました。

その状況を改善するために、ラベルの自動貼付化を目的に協働ロボットの導入に至ったのです。

ラベルの自動貼付化のために「MOTOMAN-HC10MOTOMAN-MPP3S(株式会社安川電機)」を導入しました。

MOTOMAN-HC10でパン箱を供給し、MOTOMAN-MPP3Sがラベルを貼り付け、MOTOMAN-HC10がパン箱を積むという流れを確立した結果、作業効率がアップし以下のような効果が得られたのです。

労働生産性

2.5倍

必要人員

5人→2人

労働時間

9時間→9時間

生産量

23,000個→23,000個

その他効果

不良品の流出を防止

協働ロボットを導入したことで、5人で9時間かけて行っていた23,000個の冷凍ラベル貼付作業が2人で可能になりました。

他にも、作業者による精度のバラツキや作業の一元化、作業データの保存、品質保証体制の強化などさまざまな恩恵を受けているようです。

現在は、仲間意識を持って人とロボットが助け合い、スムーズに協働できるモノづくりを目指して、日々業務に取り組んでいます。

(6)堂本食品株式会社

堂本食品株式会社

堂本食品株式会社は、品質認識や重量検査、パレタイズ(パレットに荷物を積み上げること)作業に協働ロボットを導入しました。

従来は、専属要員を配置して製品を1箱ごとに手で持ち上げ、重量検査やパレタイズを行っていたため、過酷な労働環境になっており、なかなか人手を確保することが困難な状況でした。

人手不足の解消や労働環境の改善を目的に、単調な作業の自動化を目的に協働ロボットを導入することになったのです。

堂本食品株式会社は協働ロボットとして「MOTOMAN-MH180(株式会社安川電機)」を導入しました。(現在は生産中止になっており、代替製品としてMOTOMAN-GP180が推奨されています。)

MOTOMAN-MH180がカメラで品種を確認し、製品を吸着して持ち上げ重量検査を行い、品種ごとに振り分けしてパレタイズを行う流れです。

協働ロボットの導入により、以下のような効果が得られました。

労働生産性

5倍

必要人員

1人→0.2人

労働時間

8時間→8時間

生産量

600~700個→600~700個

その他効果

身体的負荷の軽減

1つ1つの製品が重いので、繰り返し重量検査を行う作業が作業員に大きな負荷をかけていましたが、協働ロボットが全てを担うことで作業者にかかる身体的な負荷の軽減を実現しました。

作業工程に人がほとんど関わらずに進むようになったため、人員コストの削減や人手不足解消にもつながっているでしょう。

現在は、ロボット技術を生かして、人手に頼っている作業の自動化を目標に業務に取り組んでいます。

おすすめの協働ロボット3選

おすすめの協働ロボット3選

おすすめの協働ロボットを3つピックアップして紹介します。今回紹介する協働ロボットは以下の3つです。

  1. ロボットアームDOBOT Magician(株式会社アフリル)
  2. AUBO(株式会社三機)
  3. Aハンド(安藤株式会社)

順に紹介するので、どのような協働ロボットがあるのかチェックしてみてください。

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ロボットアームDOBOT Magician【株式会社アフリル】

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ロボットアームDOBOT Magicianは株式会社アフリルが販売している協働ロボットです。卓上で使用するために設計されたロボットアームで、高精度かつ多機能なコンパクトタイプになっています。ドボットスタジオというアプリを使って、3D印刷やレーザー彫刻、書写・描画ができたり、オブジェクトを掴んだりすることが可能です。また、エンドツール(ロボットワームの先端部)はひねるだけで簡単に付け替えることができます。1度動きを教えるだけで完全に動きをコピーし、マウスやキーボード、ジェスチャーなどで簡単に操作できる仕組みになっているため、機械に疎い人でも使い分けられるほど操作性が簡単です。

従来の産業用ロボットは、1体あたり1,000万円を超えることが多く小型ロボットでも100万円を超えるのが一般的でしたが、DOBOT Magicianは15万円前後の価格帯で導入することができます。特に、製造業の生産ラインの省力化や自動化に役立つ協働ロボットなので、画像認識や処理を利用したパーツの選別や移動などにおすすめです。3Dプリントやライティングなど特殊な動きも実現するので、企業が求める細かい作業にも応えてくれるでしょう。低コストかつ多機能な協働ロボットを求めている企業は、導入を検討してみてください。


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AUBO【株式会社三機】

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AUBOは株式会社三機が発売している作業支援協働ロボットです。軽量で使いやすいデザインになっており、リーズナブルな価格帯になっています。可搬重量が3kg、5kg、10kgの3つのサイズがあり、用途やスペースに合わせて選ぶことが可能です。教示ペンタブレットを使えば、初心者でも簡単にプログラミングでき、半日で協働ロボットに好きな動きを設定することができます。また、自分でロボットアームを動かすことで座標を設定することも可能なので、機械の操作に自信がない人でもすぐにロボットを操作できるでしょう。

初めてロボットを扱う人は、身の危険を感じるかもしれませんが、AUBOは人間が接触すると停止するようになっているため、近くで作業をしていても安全です。欧州のCEやNRTL(北米)、韓国のKCsなどから認証を取得しているので、世界からも信頼を得ています。繰り返し制度が±0.05mmで精密な作業を行うのに適しているため、数ミリのずれも許されない加工作業などにおすすめです。もし、導入を検討している企業は、価格帯や納期など問い合わせをしてみてください。

1

Aハンド【安藤株式会社】

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Aハンドは安藤株式会社が販売しているロボットハンドで、形状が不均一のモノや柔らかく脆いモノでも優しくフィットして傷つけずに掴むことができます。従来のロボットハンドは、平面のないモノや不均一な形状のモノに対応することが困難でした。しかし、Aハンドはグリップ部分が可撓性(変形しやすい性質)と弾性をもっており、締め付ける力を微調整することができるため、さまざまなオブジェクトをピッキングする作業に最適です。

たとえば、特殊形状部品や傷つきやすい部品の選別や取り扱い、積み下ろし、食品や農産物の柔軟包装など、小型バッチ(一連の処理)や複数バッチに柔軟に活躍しています。また、既存機械や他のアーム部分に再設計せずに簡単に取り付けができ、形状や大きさ、重量に合わせて自由にカスタマイズできるため、用途の幅を広げることが可能です。生産ラインや軟性素材のピッキング作業を自動化したい企業は、前向きに導入を検討してみてはいかがでしょうか。なお、価格帯や納期は見積もりを出してもらう必要があるため、詳しい情報を手に入れたい場合は、問い合わせをしてみてください。

まとめ

まとめ

協働ロボットを導入することで、人手不足の解消や人件費の削減、品質や生産性の向上が期待できます。

導入コストは発生しますが、数十万円から導入できるリーズナブルなロボットが開発されているので、長期的な視点で見ると導入して損はありません。

少子高齢化により、近い将来人手不足に陥る可能性は高いため、生産ラインなど作業の自動化を図りたい企業は、協働ロボットの導入を検討してみましょう。